EP2158589A1 - Mastervorrichtung - Google Patents

Mastervorrichtung

Info

Publication number
EP2158589A1
EP2158589A1 EP08759074A EP08759074A EP2158589A1 EP 2158589 A1 EP2158589 A1 EP 2158589A1 EP 08759074 A EP08759074 A EP 08759074A EP 08759074 A EP08759074 A EP 08759074A EP 2158589 A1 EP2158589 A1 EP 2158589A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
track
track structure
master device
main
light beam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08759074A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gunter Beulich
Petra Junker
Ekkehart KÄNDLER
Wolfhart Bosien
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Maiworm & Dr Bosien Grundstuecks GbR
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE200710026302 external-priority patent/DE102007026302A1/de
Priority claimed from DE200810004254 external-priority patent/DE102008004254A1/de
Priority claimed from DE200810018222 external-priority patent/DE102008018222A1/de
Application filed by Maiworm & Dr Bosien Grundstuecks GbR filed Critical Maiworm & Dr Bosien Grundstuecks GbR
Publication of EP2158589A1 publication Critical patent/EP2158589A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/26—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers
    • G11B7/261—Preparing a master, e.g. exposing photoresist, electroforming
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/007—Arrangement of the information on the record carrier, e.g. form of tracks, actual track shape, e.g. wobbled, or cross-section, e.g. v-shaped; Sequential information structures, e.g. sectoring or header formats within a track
    • G11B7/00736—Auxiliary data, e.g. lead-in, lead-out, Power Calibration Area [PCA], Burst Cutting Area [BCA], control information
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/007—Arrangement of the information on the record carrier, e.g. form of tracks, actual track shape, e.g. wobbled, or cross-section, e.g. v-shaped; Sequential information structures, e.g. sectoring or header formats within a track
    • G11B7/00745—Sectoring or header formats within a track
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2407—Tracks or pits; Shape, structure or physical properties thereof
    • G11B7/24073—Tracks
    • G11B7/24082—Meandering
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313—Means to assemble electrical device

Definitions

  • the present invention relates to a master apparatus usable in the method of manufacturing an optical recording medium, an apparatus for manufacturing this master apparatus, a method of manufacturing this master apparatus, an optical recording medium, and a method of manufacturing the optical recording medium.
  • Optical recording media are manufactured by a multi-stage process using a master device. Information is stored on the master device in the form of main track and sub-track structures, which are transmitted to the recording media as main and sub-tracks, generally called tracks.
  • the preformed track is formed as either a depression or an elevation from the surrounding surface, the so-called "land".
  • a track formed as a depression may at least partially be filled with a material whose reflection and / or transmission properties can be changed by light irradiation of a predetermined intensity and wavelength, preferably laser light, reversibly or irreversibly.
  • the preformed track serves primarily to allow data to be recorded thereon by means of an information recording device. This is done by a predetermined change of a first feature of the track, such as preferably the reflection or transmission behavior of certain areas of the track. These changes are optically detectable and thus readable by this apparatus, and preferably by any commercially available optical information recording and / or reproducing apparatus.
  • the areas of the track in which a predetermined optical change is made are called main data pits.
  • the track usually also serves to track the scanning light beam of the information recording and / or reproducing apparatus by detecting second optically detectable features. In this way, the required positioning precision of the writing and reading light beam can be achieved even with a high surface density of the data structures to be written.
  • the track is provided with third, optically detectable features, from which information about the linear recording speed can be derived, with which the data structures are preferable to write.
  • the track may be sinusoidally deflected about the track center at a predetermined wavelength. By way of this wavelength, for a disc-shaped recording medium, for example, the rotational speed of the motor which rotates this recording medium can be controlled.
  • the track is provided with fourth optically detectable features.
  • auxiliary information in the track which contains a consecutive address code, is prerecorded in these recording media.
  • the documents EP 0 265 695 B1 and EP 0 325 330 B1 describe recording media in which the wavelength of the track oscillation is changed as a function of the auxiliary information.
  • optical information recording and / or reproducing apparatuses accept a steadily increasing number of different recording media of different recording materials, sometimes requiring different recording methods and / or recording speeds. Therefore, different recording parameters specific to each recording medium are required for recording. For this reason, in certain forms of known recording media, the pre-stored auxiliary information of the track is extended by control codes, which may contain, among other things, the write parameters specified for the respective recording medium.
  • the European patent EP 0 397 238 B1 claims a record carrier in which the auxiliary information consisting of address and control codes is fed into the preformed track by means of a preformed track modulation which carries radial, sinusoidal modulation either by track wobble or Track variation includes recorded.
  • a disadvantage of record carriers according to EP 0 397 238 B1 is that the data density of the auxiliary information, which can be introduced into the track via such a modulation, is considerably limited by the requirement of minimizing the influence on the error-free detectability of the data structures to be recorded.
  • a disadvantage of record carriers according to DE 10 2005 027 222 A1 and DE 10 2005 018 089 A1 is that the auxiliary information is introduced into the track, as a result of which the data structures to be recorded can be influenced.
  • Another object of the invention is to provide an apparatus for producing a recording medium according to the invention. This object is solved by the subject matter of claim 7.
  • the invention has the object to provide an apparatus for producing a master device available. This object is solved by the subject matter of claim 17.
  • the recording medium according to the invention, as well as the apparatus for producing the recording medium and the master device are subject matter of claims 16, 27 and 28, respectively.
  • the master device according to the invention has a substantially spirally or concentrically extending main track structure and at least one substantially spirally or concentrically extending secondary track structure.
  • the main track structure is a track structure by means of which a main track is formed on an optical recording medium produced according to the invention.
  • the main track serves to guide at least one beam of an information recording and / or reproducing apparatus.
  • Along the main track areas are arranged at least in sections, in which a plurality of main data pits can be formed.
  • the regions of the track in which a predetermined optical change is made are referred to as main data pits in the context of the present invention.
  • Secondary track structure in the sense of the invention denotes a track structure by means of the optical recording medium produced according to the invention a secondary lane is formed.
  • the secondary lane has a substantially constant distance to the center of the main lane.
  • the geometric center of the secondary track has a substantially constant distance to the geometric center of the main track.
  • the geometric centerline of the sub lane structure has a radial distance of TP / N from the geometric centerline of the main lane structure, where TP denotes the track pitch between adjacent main lane structures and N is a number which is preferably between 8/3 and 12 / 3 is located.
  • the secondary track structure has a smaller width than the main track structure.
  • the sub-track structure has a smaller depth than the main track structure.
  • the first auxiliary information contains application and / or control and / or security data.
  • the second auxiliary information contains application and / or control and / or security data.
  • the sub-track structure is arranged at least on one side of the main track structure, and may have interruptions that vary an optically detectable surface condition of the recording medium such that at least a first auxiliary information is imaged on the recording medium.
  • this arrangement makes it possible to reduce the influence of the secondary track structure on the main track structure and, on the other hand, reduces the space requirement for the track structure, which in turn leads to a higher recording density.
  • the optically detectable surface textures in the sense of the invention are reflection and / or transmission properties of the optical recording medium, which can be changed by a light irradiation of a predetermined intensity, preferably laser light, reversibly or irreversibly.
  • an optical recording medium is a disk having a diameter of 110 to 130 mm, preferably 115-125 mm, more preferably 120 mm. But smaller diameters of e.g. 80 mm are possible.
  • the optical recording medium further has on one side and / or both sides a predetermined surface level substantially equal to the entire area of one side.
  • the sub track structure can create pilot mark areas on the recording medium with pilot marks in which auxiliary information is stored.
  • pilot marking is areas in the secondary track in which predetermined optical / optically detectable changes are made, which can serve as auxiliary information.
  • these secondary lane structures with contained pilot markings in the reading direction can be arranged both on both sides of a main track structure, or else only on one side of the main track structure.
  • a conventional arrangement of photodiodes is designed such that the positions of the photodiodes are symmetrical to a center line in the direction of the tracks.
  • Four central diodes are designed to detect the main track structure.
  • two groups of two photodiodes each are arranged, in the following subspot diodes, which serve to detect the secondary track structures.
  • the signals of these secondary track diodes are linked by the controller of the detector so that even in the presence of only one-sided secondary track structure, the pilot marks are detected meaningful.
  • the secondary track structure is formed only on one side of the main track structure.
  • the feature optically detectable in the recording medium is a substantially track-wise depression of the surface between two breaks.
  • a substantially track-wise depression of the surface between two breaks optically detectable by the recording medium has a variable depth and / or width, which is thus not constant over the entire length of the groove.
  • a substantially track-wise depression of the surface between two breaks which may be optically detected by the recording medium is not clearly defined, but transitions substantially smoothly into at least one (non-recessed) break.
  • flowing in the sense of the invention means that the height profile of the secondary track structure is substantially continuous.
  • the height and / or depth variation of the secondary track structure is configured such that the light intensity of the reflected secondary beam in the secondary beam photodiodes generates a preferably sinusoidal voltage profile, which serves to guide the track.
  • a track width variation of the secondary track (analogous to the height and / or depth variation of the secondary track) generates a preferably sinusoidal voltage profile in the secondary beam photodiodes.
  • a substantially sinusoidal voltage curve offers, in contrast to a rectangular or trapezoidal voltage curve, the advantage of possible harmonic-free tracking signals. This reduces the required bandwidth of the tracking signal, as shown by a Fourier transformation.
  • a master device in the sense of the invention designates a master for recording media, preferably of glass, on which the main track structure and the secondary track structure are formed. Using this master device, optical recording media are produced in subsequent steps.
  • the optically detectable characteristic of the recording medium is a substantially point-like surface texture between two breaks, arranged substantially in the track direction.
  • punctiform means an extension in the track direction of 1 to 20 ⁇ m, preferably 3 to 15 ⁇ m, more preferably 5 to 10 ⁇ m.
  • track direction in the sense of the invention means the direction in which is written or read on or from the optical recording medium.
  • an interruption is a change of the surface structure in the track direction.
  • the main track structure is formed, at least in sections, but in particular completely, as a homogeneous surface texture in the track direction.
  • AIs homogeneous in the context of the invention a region is designated, which has substantially no change in the surface condition in the track direction.
  • the main track structure is formed, at least in sections, as a substantially punctiform surface texture in the track direction.
  • the secondary track structure is formed at least in sections as a homogeneous surface texture in the track direction.
  • the secondary track structure is formed at least in sections as a substantially point-like surface texture in the track direction.
  • the secondary track structure has a surface finish which varies an optically detectable surface texture of a secondary track structure of the recording medium in such a way that a second auxiliary information is imaged on the recording medium.
  • the optically detectable properties may be associated with the bits of a line code, such as the Biphase Mark code.
  • a previous detectable property represents a logical "1" and an interruption represents a logical "0" of the line code.
  • a logical "0" of the digital code for the auxiliary information of either a "00” or an "11” of the Biphase Mark code
  • a logical "1" of the digital code for the auxiliary information of either a "01” or a "10””associated with the Biphase Mark Code so that no more than two consecutive 0's or 1's occur in the Biphase Mark Code.
  • the main track structure is formed without track modulation.
  • track modulation is to be understood as meaning a change in the track width perpendicular to the track direction and / or a change in the track center about a geometric mean value.
  • the track width can be varied by a fixed value and / or by a variable value.
  • the main track structure is formed with track modulation.
  • the track modulation is a radial, substantially sinusoidal track modulation.
  • the track modulation is a monofrequent track modulation.
  • the track modulation is a track width modulation.
  • the track modulation represents a further auxiliary information.
  • the secondary track structure is arranged substantially at a constant radial distance from the geometric center of the main track structure.
  • the device according to the invention for producing a master device has at least one first optical device for recording a main track structure by means of a first light beam on a base carrier, an electric motor. rooptical beam deflector, which is traversed by the first light beam, and / or a second optical device for recording a Mauspurst structure by means of a second light beam on the base support on.
  • the second light beam passes through a second electro-optical beam deflector which adjusts a substantially equal radial distance between the center of the main track structure and the sub-track structure by means of a supplied control signal, and a sub-track structure generator controls the second light beam at least in response to a first and / or second auxiliary - formation.
  • both light beams pass through a control unit which focuses these light beams on the base carrier to achieve a uniform light spot.
  • a first light beam for recording a main structure track without means for directing the beam is directed onto the base carrier.
  • this first light beam passes through this focusing control unit to compensate for any unevenness of this master device.
  • a second light beam passes through an electro-optical beam deflector and is brought together with subsequent beam steering devices with this first light beam in front of this focusing control unit.
  • an electro-optical beam deflector and a beam steering device for this first light beam can be dispensed with.
  • a track width modulation of the first light beam is performed by means of the electro-optical beam deflector.
  • the energy of the light beam is varied to produce the structure required for the secondary track, whereby a variation of the height and / or depth and / or width of the structures is achieved.
  • a variation of the energy of the light beam will For example, achieved by the light beam with a suitable alternating signal, which is superimposed on a constant power is operated.
  • the position of the laser focal points on the master is calculated by means of an image processing unit, and the position information is fed to at least one optical deflector.
  • the laser focus of both beams set on the master is imaged onto a first measuring camera.
  • the image information derived therefrom is supplied to at least one control computer and / or at least one image processing unit.
  • the position of the laser focus points on the master can be calculated and / or adjusted and / or readjusted. In essence, this determines a measure of the distance of the secondary beam to the main beam which is used to control an optical deflector and / or a control computer. The determined actual value of the distance is compared with a desired value and readjusted if necessary exactly in-line.
  • two measuring cameras are used on which the laser focus of both beams set on the master is imaged.
  • the image information required for the control computer and the image processing unit are determined independently of one another and supplied separately to at least one control computer and at least one image processing unit.
  • the first light beam is driven by means of a main track generator.
  • the main track generator outputs a DC signal and an AC signal for driving the first light beam.
  • the main track generator outputs an analog signal for driving the electro-optical beam deflector.
  • the second light beam is driven by means of a secondary track generator.
  • the auxiliary track generator outputs a DC signal and an AC signal for controlling the second light beam.
  • the secondary track generator outputs a DC voltage and / or AC signal for driving the second electro-optical beam deflector.
  • control signal supplied to the second beam deflector is a DC voltage signal.
  • the analog signal output by the main track generator for driving the electro-optical beam deflector is supplied to the electro-optical beam deflector.
  • the recording medium of the present invention is obtained by a production method or apparatus for producing a recording medium using one of the above-described master devices.
  • the inventive method for producing a master device comprises at least one of the following steps: exposing a base carrier with a main track structure by means of a first light beam, wherein the surface of the base carrier is provided with a photoresist, exposing the base carrier with a secondary track structure by means of a second light beam, developing the exposed photoresist, removing the exposed or unexposed photoresist from the base support, applying a first metallic layer to the base support, and / or applying a second metallic layer to the base support.
  • Figs. 3-16 further examples of the arrangement of main lane and secondary lane structure
  • FIG. 19 shows examples of possible structural profiles of the secondary track structure
  • Fig. 20 is a schematic representation of the apparatus for producing a master device.
  • FIG. 21 shows a schematic representation of another device for producing a master device with rectilinearly guided first light beam as a more cost-effective variant of the device from FIG. 20
  • FIG. 22 shows a representation of the arrangement of the central photodiodes A, B, C, D and the photodiodes of the secondary beams E, F and G, H of a conventional reader / detector.
  • FIG. 1 shows two examples of the arrangement of the main track structure 1 and the secondary track structure 2 on the master device.
  • the main track structure 1 is formed as a substantially homogeneous track surface texture.
  • the secondary track structure 2 is likewise designed as a surface texture which is substantially homogeneous in the track direction and is arranged on one side of the main track structure 1, the secondary track structure 2 having interruptions.
  • the secondary track structure 2 may also be arranged on the opposite side of the main track structure 1.
  • the secondary track structure 2 shown in FIG. 1 b) essentially corresponds to that in the secondary track structure 2 in FIG. 1 a), the interruptions in the secondary track structure 2 in the track direction being greater than the surface texture of the secondary track structure 2 which is substantially homogeneous in track alignment.
  • the main track structure 1 corresponds to the main track on an optical recording medium
  • the sub-track structure 2 corresponds to the sub-track or pilot track on an optical recording medium.
  • the distances between the main track structures 1 are preferably chosen to be substantially constant in order to simplify the positioning of the write and read head over an optical recording medium.
  • the secondary track structure 2 is further arranged substantially equidistant from the center of the main track structure 1. Particularly preferably, the distance between the main structures 1, and between the main track structure 1 and secondary track structure 2 is minimally selected in order to maximize the information density on the resulting recording medium.
  • FIGS. 2 a) and 2 b) essentially correspond to FIGS. 1 a) and 1 b), wherein the secondary track structure 2 is arranged symmetrically on both sides of the main track structure 1.
  • the secondary track structure 2 is further arranged in sections alternately on the respective opposite side of the main track structure 1.
  • the arrangement of the sub-track structure 2 on alternately opposite sides of the main track structure 1 is advantageous in that a DC-free tracking signal can be obtained from the optical detection of the sub-track on the recording medium, in particular at substantially evenly distributed numbers of sub-track structures 2 on both sides of the main track structure 1.
  • the secondary track structure 3 is formed as a substantially punctiform surface texture arranged substantially in the track direction and arranged on one side of the main track structure 1.
  • FIG. 4 shows the sub-track structure 3, which is arranged symmetrically on both sides of the main track structure 1.
  • the main track structure 4 is formed as a substantially track-wise homogeneous surface with discontinuities.
  • the secondary track structures 2, 3 can be embodied as a substantially homogeneous surface texture (FIGS. 5 and 6) or as a substantially punctiform surface texture (FIGS. 7 and 8).
  • the sub-track structures 2, 3 are arranged on one side of the main track structure 4.
  • the sub-track structures 2, 3 are arranged symmetrically on both sides of the main track structure 4.
  • the interruptions in the main track structure 4 can be regular or irregular, or have periodic patterns. By the breaks in the main track structure 4, it is possible to integrate possible auxiliary information into the main track structure and thus to further increase the information density on the recording medium.
  • FIGS. 9 and 10 essentially correspond to FIGS. 1 and 2, wherein the main track structure 5 is formed as a substantially in-track homogeneous surface texture, which is monofrequently modulated.
  • FIGS. 11 and 12 essentially correspond to FIGS. 9 and 10, wherein the main track structure 6 is formed as a substantially in-track homogeneous surface texture, which is monofrequently modulated, wherein the main track structure 6 has interruptions.
  • FIGS. 13-16 substantially correspond to FIGS. 9-12, with the difference that the secondary track structure 3 is designed as a substantially punctiform, substantially punctiform surface texture.
  • FIG. 17 again shows four different possible embodiments of the shape of the main track structures 1, 4, 5 and 7.
  • the main track structure 1 preferably has a width W of 200-800 nm, more preferably 400-600 nm, even more preferably 550 nm.
  • the effective depth TH of the main track structure is preferably between 80 and 130 nm, more preferably between 90 and 120 nm. even more preferably at 105 nm.
  • the distance TP between adjacent main track structures 1 is preferably 1000-2000 nm, more preferably 1600 nm.
  • the main track structure 1 has a flank angle between a normal to the substantially planar surface of the master device and the flank of the main track structure 1 of preferably 30-50 °, more preferably 40 °.
  • the secondary track structure 2 preferably has a width Wn of 100-400 nm, more preferably of 200-300 nm, even more preferably 250 nm.
  • the effective depth TN of the sub-track structure is preferably between 25 and 75 nm, more preferably between 40 and 60 nm. even more preferably at 50 nm.
  • the distance S between the main track structure 1 and the sub-track structure 2 is preferably 350-600 nm, more preferably 450-550 nm, still more preferably 500 nm.
  • the length L of the sub-track structure 2 in the track direction is preferably between 10 and 60 ⁇ m.
  • the radial distance S (preferably about 400-600 nm) of the main track structure 1 and the secondary track structure 2 is preferably chosen so that neither a considerable overlap with the track nor a disturbing crosstalk by the adjacent tracks arises.
  • the length of the pilot marks that is, the pits mounted within the sub-track structure, is variable and corresponds to approximately half the wavelength associated with the usual track frequency of 22.05 kHz.
  • the sub-track structure 2 has a flank angle between a normal to the substantially planar surface of the master device and the flank of the sub-track structure extending substantially parallel to the track direction of preferably 10-40 °, more preferably 25 °.
  • the sub-track structure may be formed on one side only of the main track structure.
  • FIG. 19 shows a schematic illustration of the secondary track structure 2 as a top view (FIG. 19 a) and four examples of a longitudinal section of the track structure of the master device (structural profiles FIGS. 19 b, 19 c, 19 d, 19 e).
  • Fig. 19b shows a section of a structural profile of a secondary track structure 2 in the three pilot marks, i.e. Wells are introduced.
  • the flanks 8 delimiting the recess substantially in the track direction are perpendicular to the substantially planar surface of the master device.
  • the light beam reflected by these pilot markings when scanning the secondary track generates in the secondary track photodiodes E, F or G, H a substantially rectangular output voltage which is further processed, for example, for tracking.
  • a disadvantage of substantially rectangular signals is that, compared to sinusoidal signals, increased number of harmonics thereby increasing the (frequency-dependent) bandwidth of the signal.
  • FIG. 19c shows a section of a structural profile of a secondary track structure in which three pilot markings, ie depressions, are introduced.
  • the rectilinear flanks 8 bounding the recess substantially in the track direction conclude a flank angle preferably between 10 ° -40 ° with a normal to the substantially planar surface of the master device preferably between 20 ° -30 °.
  • beveled flanks offer the advantage that the output signals of the secondary track photodiodes E, F or G 1 H also have flatter signal edges, which (compared to rectangular output signals with steep signal edges) results in fewer harmonics and a smaller one Bandwidth of the signal results.
  • Fig. 19d shows a section of a structural profile of a secondary track structure in the three pilot marks, i. Wells are introduced.
  • the flanks 8 which delimit the depression substantially in the track direction, do not run in a straight line, but are concave as shown. In an alternative embodiment, however, the flanks can also be configured convex.
  • Fig. 19e shows a section of a structural profile of a secondary lane structure in the three pilot marks, i.e. Wells are introduced.
  • substantially sinusoidal output signals are generated in the secondary track photodiodes E, F or G, H, which are converted into tracking signals which are as harmless as possible to harmonics.
  • the bandwidth required for the signal is minimized as far as possible.
  • FIG. 20 shows an exemplary embodiment of a device according to the invention for producing the main track structure 1 and the secondary track structure 2 on the master device 16.
  • a first monochromatic light source 11 for example comprising a laser, generates a first light beam having a first wavelength approximately equal to the width of the main track structure 1.
  • the intensity of the first light beam can be adjusted so that a photoresist provided on the surface of the master device 16 is suitably exposed to produce the predetermined geometry of the main track structure 1.
  • the main track generator 18 may also generate pit structures, ie, substantially point-like surface variations, by direct digital laser drive, and may provide an analog signal for generating track wobble with the electro-optic beam deflector 13.
  • the thickness of the photoresist preferably corresponds to the depth of the main track structure 1 to be generated.
  • the required beam geometry is generated by means of a beam former 13 and a movable objective lens such that the width of the light spot of the first light beam on the surface of the master device 16 is approximately the width the main track structure 1 is adjusted.
  • the master device is appropriately moved parallel to the focal plane of the first light beam, so that the light spot on the photoresist describes the desired spiral or concentric circular main track structure 1.
  • the movable objective lens 15 is readjusted continuously by means of the focus control unit in order to obtain a uniform light spot.
  • a second monochromatic light source 12 which may also comprise a laser, generates a second light beam having a second wavelength approximately equal to the width of the sub-track structure 2.
  • the second light beam 12 may be varied in intensity with the aid of a sub-track structure formatter 19 such that the photoresist on the surface of the master device 16 is suitably exposed to produce the predetermined geometry of the sub-track structure 2.
  • auxiliary information is introduced into the sub track structure 2.
  • the depth of the secondary track structure 2 with respect to the depth of the main track structure 1 can be reduced by reducing the light intensity of the second light path 2.
  • beam 12 is chosen to be lower than the light intensity of the first light beam 11.
  • the depth and / or width of the secondary track can also be changed continuously, so that a height profile as shown for example in Fig. 19e.
  • the laser can be controlled by the secondary track pattern formatter 19 with a suitable alternating signal, which is superimposed on a constant power.
  • the beam deflector 14 By means of the beam deflector 14 and the imaging optics 15, the light spot of the second light beam 12 is generated on the surface of the master device 16, which corresponds approximately to the width of the secondary track structure 2 in its diameter. If the beam deflector 14 is additionally driven by an alternating signal, two secondary track structures 2 can be written symmetrically to the main track structure 1.
  • a mirror unit allows a centered superposition of the light beams 11 and 12.
  • Light spot of the first light beam 11 on the surface of the master device corresponds to the radial distance of the lines of symmetry of the secondary track structure 2 from the line of symmetry of the main track structure 1. This distance can
  • the device for generating the main track structure 1 and the secondary track structure 2 on the master device 16 also has a control computer 20 which drives the main track formatter 18, the slave track formatter 19 and at least one turntable 17 on which the master device 16 rests.
  • FIG. 21 shows a further device according to the invention for generating the main track structure 1 and the secondary track structure 2 on the master device 16.
  • Two monochromatic light sources 11 and 12 each generate a light beam, which by means of a beam guiding device, for example comprising a mirror and a beam collecting device, through an optical system 15 are directed towards the surface of the master device.
  • Fig. 22 shows an arrangement of the central photodiodes A, B, C, D and the photodiodes E, F and G, H for the secondary tracks, as they can be found in a commercially available reading device.
  • the arrangement of the photodiodes is symmetrical to the center line M.
  • the included arrow indicates the course direction of the tracks.
  • the mathematical combination of the secondary track diodes by the control of the detector or of the burner allows the formation of the secondary track structure only on one side of the main structural track.
  • FIG. 23 shows another device according to the invention for producing the main track structure 1 and the secondary track structure 2 on the master device.
  • the laser focus of both light beams set on the master is imaged by decoupling from the existing beam path onto a first measuring camera and a second measuring camera.
  • the image information of the second measuring camera derived therefrom is supplied to the control computer 20 and supplied to the image processing unit 30.
  • the position of the laser focus points on the master is calculated. This determines a measure of the distance used to drive the electro-optical deflector 14. It is thus possible to control the distance of the secondary lane to the main lane in-line and to adjust continuously if necessary.
  • FIG. 24 shows another device according to the invention for producing the main track structure 1 and the secondary track structure 2 on the master device. Compared to the device from FIG. 23, only one measuring camera is used. whose image information is supplied to both the control computer 20 and the image processing unit 30 for further processing.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mastervorrichtung, verwendbar im Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmediums, wobei auf der Mastervorrichtung eine im Wesentlichen spiralförmig oder konzentrisch verlaufenden Hauptspurstruktur und wenigstens eine im Wesentlichen spiralförmig oder konzentrisch verlaufenden Nebenspurstruktur ausgebildet ist, wobei die Nebenspurstruktur wenigstens auf einer Seite der Hauptspurstruktur angeordnet ist, und die Nebenspurstruktur Unterbrechungen aufweist, die eine optische erfassbare Oberflächenbeschaffenheit des Aufzeichnungsmediums derart variieren, dass auf dem Aufzeichnungsmedium wenigstens eine erste Hilfsinformation abgebildet wird.

Description

Mastervorrichtung
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mastervorrichtung, verwendbar im Verfahren zur Herstellung eines optischen Aufzeichnungsmediums, eine Vorrichtung zur Herstellung dieser Mastervorrichtung, ein Verfahren zur Herstellung dieser Mastervorrichtung, ein optisches Aufzeichnungsmedium, sowie ein Verfahren zur Herstellung des optischen Aufzeichnungsmediums.
Die Erfindung wird in Bezug auf die Abtastung eines optischen Aufzeichnungsmediums mit elektromagnetischer Strahlung mit einer Wellenlänge beschrieben, welche sichtbarem Licht entspricht. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass zur Abtastung eines Aufzeichnungsmediums elektromagnetische Strahlung auch deutlich kürzerer oder längerer Wellenlänge geeignet ist. Für diese Fälle können sich angegebene Maße ändern,. Optische Aufzeichnungsmedien werden durch einen mehrstufigen Prozess, unter Verwendung einer Mastervorrichtung, hergestellt. Auf der Mastervorrichtung werden Informationen in Form von Hauptspur- und Nebenspurstrukturen gespeichert, welche auf die Aufzeichnungsmedien als Haupt- und Nebenspuren, all- gemein Spur genannt, übertragen werden.
Bei den optischen Aufzeichnungsmedien ist die vorgeformte Spur, entweder als eine Vertiefung oder eine Erhöhung gegenüber der umgebenden Fläche, dem sogenannten "Land", ausgebildet. Eine als Vertiefung ausgebildete Spur kann zumindest teilweise mit einem Material gefüllt sein, dessen Reflexions- und/oder Transmissionseigenschaften durch Lichteinstrahlung vorbestimmter Intensität und Wellenlänge, vorzugsweise Laserlicht, reversibel oder irreversibel, veränderbar sind.
Die vorgeformte Spur dient in erste Linie dazu, dass in ihr Daten mittels einer Informationsaufzeichnungsvorrichtung aufgezeichnet werden können. Dies er- folgt durch eine vorbestimmte Veränderung eines ersten Merkmals der Spur, wie bevorzugt des Reflexions- oder Transmissionsverhaltens bestimmter Bereiche der Spur. Diese Veränderungen sind von dieser Vorrichtung, und bevorzugt von jeder handelsüblichen optischen Informationsaufzeichnungs- und/oder Wiedergabevorrichtung, optisch erfass- und damit lesbar. Die Bereiche der Spur, in de- nen eine vorbestimmte optische Veränderung vorgenommen ist, werden als Hauptdaten-Pits bezeichnet.
Die Erzielung einer möglichst hohen Speicherkapazität derartiger Aufzeichnungsmedien erfordert möglichst geringe Abmessungen der Hauptdaten-Pits und der dazwischen liegenden Flächen, die üblicherweise als "Land" bezeichnet werden. Um die Genauigkeitsanforderungen an die mechanischen Komponenten einer entsprechenden Informationsaufzeichnungs- und/oder Wiedergabevorrichtung praktikabel zu halten, dient die Spur durch die Erfassung zweiter optisch erfassbarer Merkmale üblicherweise auch zur Nachführung des abtastenden Lichtstrahles der Informationsaufzeichnungs- und/oder Wiedergabevorrichtung. Auf diese Weise kann die geforderte Positionierungspräzision des Schreib- und Leselichtstrahls auch bei einer hohen Flächendichte der zu schreibenden Datenstrukturen erzielt werden.
Häufig wird die Spur mit dritten, optisch erfassbaren Merkmalen versehen, aus denen eine Information über die lineare Aufzeichnungsgeschwindigkeit abgeleitet werden kann, mit der die Datenstrukturen bevorzugt zu schreiben sind. So kann beispielsweise die Spur sinusförmig um die Spurmitte mit einer vorbestimmten Wellenlänge ausgelenkt sein. Über diese Wellenlänge kann für ein scheibenförmiges Aufzeichnungsmedium zum Beispiel die Drehzahl des Motors gesteuert werden, der dieses Aufzeichnungsmedium in Rotation versetzt.
In bestimmten Aufzeichnungsmedien des Standes der Technik ist die Spur mit vierten, optisch erfassbaren Merkmalen versehen. Zur Positionierung des Schreib- und Lesekopfes - insbesondere über einem unbeschriebenen Aufzeichnungsmedium - werden bei diesen Aufzeichnungsmedien Hilfsinformatio- nen in der Spur voraufgezeichnet, die einen fortlaufenden Adressencode enthalten.
Die Druckschriften EP 0 265 695 B1 und EP 0 325 330 B1 beschreiben Aufzeichnungsmedien, bei denen die Wellenlänge der Spurschwingung in Abhängigkeit der Hilfsinformation verändert wird.
Bevorzugt akzeptieren optische Informationsaufzeichnungs- und/oder Wiedergabevorrichtungen eine - stetig zunehmende - Zahl von unterschiedlichen Aufzeichnungsmedien unterschiedlicher Aufzeichnungsmaterialen, die mitunter verschiedene Aufzeichnungsverfahren und/oder Aufzeichnungsgeschwindigkeiten erfordern. Daher sind zur Aufzeichnung entsprechend unterschiedliche, für das jeweilige Aufzeichnungsmedium spezifische Schreibparameter erforderlich. Aus diesem Grunde werden in bestimmten Formen bekannter Aufzeichnungsmedien die vorabgespeicherten Hilfsinformationen der Spur um Steuercodes erweitert, welche unter anderem die für das jeweilige Aufzeichnungsmedium spezifizierten Schreibparameter enthalten können.
Das europäische Patent EP 0 397 238 B1 beansprucht beispielsweise einen Aufzeichnungsträger, bei dem die Hilfsinformationen, bestehend aus Adressen- und Steuercodes, in die vorgeformte Spur mittels einer vorgebildeten Spurmodulation, die eine radiale, sinusförmige Modulation entweder durch Spurschwingung (engl, track wobble) oder Spurbreitenveränderung beinhaltet, aufgezeichnet ist.
Nachteilig bei Aufzeichnungsträgern gemäß dem EP 0 397 238 B1 ist, dass die Datendichte der Hilfsinformation, die über eine derartige Modulation in die Spur eingebracht werden kann, durch die Forderung einer möglichst geringen Beeinflussung der fehlerfreien Erfassbarkeit der aufzuzeichnenden Datenstrukturen erheblich eingeschränkt wird.
Aus den Offenlegungsschriften DE 10 2005 027 222 A1 und DE 10 2005 018 089 A1 der Anmelderin ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Hilfsinformationen mittels einer Auslenkung senkrecht zur jeweiligen Spurrichtung abgebildet wird.
Nachteilig bei Aufzeichnungsträgern gemäß der DE 10 2005 027 222 A1 und DE 10 2005 018 089 A1 ist, dass die Hilfsinformation in die Spur eingebracht wird, wodurch es zu einer Beeinflussung der aufzuzeichnenden Datenstrukturen kommen kann.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mastervorrichtung zu schaffen, welche es ermöglicht ein Aufzeichnungsmedium zu schaffen, das die vorgenannten Nachteile bei größtmöglicher Kompatibilität zu bestehenden Aufzeichnungsmedien umgeht. Gelöst wird diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand von Anspruch 7 gelöst.
Ferner stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Herstellung einer Mastervorrichtung zur Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand von Anspruch 17 gelöst.
Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium, sowie die Vorrichtung zur Herstellung des Aufzeichnungsmediums und der Mastervorrichtung sind Gegenstand der Ansprüche 16, 27 beziehungsweise 28.
Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen sowie Verfahrensergänzungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Mastervorrichtung weist eine im Wesentlichen spiralförmig oder konzentrisch verlaufende Hauptspurstruktur und wenigstens eine im Wesentlichen spiralförmig oder konzentrisch verlaufende Nebenspurstruktur auf.
Im Sinne der Erfindung ist die Hauptspurstruktur eine Spurstruktur, mittels der auf einem erfindungsgemäß hergestellten optischen Aufzeichnungsmedium eine Hauptspur ausgebildet wird. Die Hauptspur dient zur Führung wenigstens eines Strahls einer Informationsaufzeichnungs- und/oder Wiedergabevorrichtung. Entlang der Hauptspur sind wenigstens abschnittsweise Bereiche angeordnet, in denen eine Vielzahl von Hauptdaten-Pits ausgebildet werden können. Die Bereiche der Spur, in denen eine vorbestimmte optische Veränderung vorgenommen ist, werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Hauptdaten-Pits bezeichnet.
Nebenspurstruktur im Sinne der Erfindung bezeichnet eine Spurstruktur mittels der auf einem erfindungsgemäß hergestellten optischen Aufzeichnungsmedium eine Nebenspur ausgebildet wird. Die Nebenspur hat dabei einen im Wesentlichen gleichbleibenden Abstand zur Mitte der Hauptspur. Insbesondere hat die geometrische Mitte der Nebenspur einen im Wesentlichen gleichbleibenden Abstand zur geometrischen Mitte der Hauptspur.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die geometrische Mittellinie der Nebenspurstruktur einen radialen Abstand von TP / N von der geometrischen Mittellinie der Hauptspurstruktur auf, wobei TP den Spurabstand zwischen benachbarten Hauptspurstrukturen bezeichnet und N eine Zahl ist, die bevorzugt zwischen 8/3 und 12/3 liegt.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Nebenspurstruktur eine geringere Breite als die Hauptspurstruktur auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Nebenspurstruktur eine geringere Tiefe als die Hauptspurstruktur auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die erste Hilfsinformation Anwen- dungs- und/oder Steuerungs- und/oder Sicherheitsdaten.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die zweite Hilfsinformation An- wendungs- und/oder Steuerungs- und/oder Sicherheitsdaten.
Erfindungsgemäß ist die Nebenspurstruktur wenigstens auf einer Seite der Hauptspurstruktur angeordnet, und kann Unterbrechungen aufweisen, die eine optisch erfassbare Oberflächenbeschaffenheit des Aufzeichnungsmediums derart variieren, dass auf dem Aufzeichnungsmedium wenigstens eine erste Hilfsinformation abgebildet wird. Durch diese Anordnung ist es einerseits möglich die Beeinflussung der Hauptspurstruktur durch die Nebenspurstruktur zu reduzieren und andererseits wird der Platzbedarf für die Spurstruktur reduziert, was wieder- um zu einer höheren Aufzeichnungsdichte führt. Die optisch erfassbaren Oberflächenbeschaffenheiten im Sinne der Erfindung sind Reflexions- und/oder Transmissionseigenschaften des optischen Aufzeichnungsmediums, die durch eine Lichteinstrahlung vorbestimmter Intensität, bevorzugt Laserlicht, reversibel oder irreversibel, veränderbar sind.
Im Sinne der Erfindung ist ein optisches Aufzeichnungsmedium eine Scheibe mit einem Durchmesser von 110 bis 130 mm, vorzugsweise 115 - 125 mm, weiter vorzugsweise 120 mm. Aber auch kleinere Durchmesser von z.B. 80 mm sind möglich. Das optische Aufzeichnungsmedium weist ferner auf einer Seite und/oder beiden Seiten ein vorgegebenes Oberflächenniveau auf, das im We- sentlichen auf der gesamten Fläche einer Seite gleich ist.
Die Nebenspurstruktur kann auf dem Aufzeichnungsmedium Pilotmarkierungsbereiche mit Pilotmarkierungen erstellen in denen Hilfsinformationen hinterlegt sind.
Bei Pilotmarkierung handelt es sich im Sinne der Erfindung um Bereiche in der Nebenspur, in denen vorbestimmte optische/optisch erfassbare Veränderungen vorgenommen werden, die als Hilfsinformationen dienen können.
Beispielsweise können diese Nebenspurstrukturen mit enthaltenen Pilotmarkierungen in Leserichtung sowohl auf beiden Seiten einer Hauptspurstruktur, oder auch nur auf einer Seite der Hauptspurstruktur angeordnet sein. Eine herkömm- lieh Anordnung von Photodioden ist so ausgebildet, dass die Positionen der Photodioden symmetrisch zu einer Mittellinie in Verlaufsrichtung der Spuren sind. 4 Zentraldioden sind zum Detektieren der Hauptspurstruktur bestimmt. Weiter außen sind zwei Gruppen zu je zwei Photodioden angeordnet, nachfolgend Ne- benspurdioden, welche zum Detektieren der Nebenspurstrukturen dienen. Die Signale dieser Nebenspurdioden sind von der Steuerung des Detektors so verknüpft, daß auch bei Vorliegen einer nur einseitigen Nebenspurstruktur die Pilotmarkierungen sinnhaft detektiert werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Mastervorrichtung ist die Nebenspurstruktur nur auf einer Seite der Hauptspurstruktur ausgebildet.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Mastervorrichtung ist die bei dem Aufzeichnungsmedium optisch erfassbare Eigenschaft eine im Wesentlichen in Spurrichtung angeordnete Vertiefung der Oberfläche zwischen zwei Unterbrechungen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Mastervorrichtung hat eine im Wesentlichen in Spurrichtung angeordnete Vertiefung der Oberfläche zwischen zwei Unterbrechungen, welche beim Aufzeichnungsmedium optisch erfasst werden kann, eine variable Tiefe und/oder Breite, welche somit nicht über die gesamte Länge der Vertiefung konstant ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Mastervorrichtung ist eine im Wesentlichen in Spurrichtung angeordnete Vertiefung der Oberfläche zwischen zwei Unterbrechungen, welche beim Aufzeichnungsmedium optisch erfasst werden kann, nicht klar begrenzt sondern geht im Wesentlichen fließend in mindestens eine (nicht vertiefte) Unterbrechung über.
Dabei bedeutet fließend im Sinne der Erfindung, dass das Höhenprofil der Nebenspurstruktur im Wesentlichen stetig ist. In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mastervorrichtung ist die Höhen- und/oder Tiefen- Variation der Nebenspurstruktur derart ausgestaltet, dass die Lichtintensität des reflektierten Nebenstrahls in den Nebenstrahl Photodioden einen bevorzugt sinusförmigen Spannungsverlauf erzeugt, welcher der Spurführung dient.
In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mastervorrichtung erzeugt eine Spurbreitenvariation der Nebenspur (analog zur Höhen- und/oder Tiefen-Variation der Nebenspur) einen bevorzugt sinusförmigen Spannungsverlauf in den Nebenstrahl Photodioden. Ein im Wesentlichen sinusförmiger Spannungsverlauf bietet, im Gegensatz zu einem rechteckförmigen oder trapezförmigen Spannungsverlauf den Vorteil von möglichst Oberschwingungsfreien Spurführungssignalen. Dadurch verringert sich, wie eine Fourier Transformation belegt, die benötigte Bandbreite des Spur- führungssignals.
Eine Mastervorrichtung bezeichnet im Sinne der Erfindung einen Master für Aufzeichnungsmedien, vorzugsweise aus Glas, auf welchen die Hauptspurstruktur und die Nebenspurstruktur ausgebildet werden. Unter Verwendung dieser Mastervorrichtung werden in nachfolgenden Schritten optische Aufzeichnungsme- dien hergestellt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Mastervorrichtung ist die bei dem Aufzeichnungsmedium optisch erfassbare Eigenschaft eine im Wesentlichen in Spurrichtung angeordnete im Wesentlichen punktförmige Oberflächenbeschaffenheit zwischen zwei Unterbrechungen.
Punktförmig bedeutet im Sinne der Erfindung eine Ausdehnung im Spurrichtung von 1 - 20 μm, vorzugsweise 3 - 15 μm, weiter vorzugsweise 5 - 10 μm.
Dabei bedeutet Spurrichtung im Sinne der Erfindung die Richtung in der auf das bzw. von dem optischen Aufzeichnungsmedium geschrieben bzw. gelesen wird.
Im Sinne der Erfindung ist eine Unterbrechung ein Wechsel der Oberflächen be- schaffenheit in Spurrichtung.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Mastervorrichtung ist die Hauptspurstruktur wenigstens abschnittsweise insbesondere aber vollständig als in Spurrichtung homogene Oberflächenbeschaffenheit ausgebildet. AIs homogen wird im Sinne der Erfindung ein Bereich bezeichnet, der im Wesentlichen in Spurrichtung keine Änderung der Oberflächenbeschaffenheit aufweist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Mastervorrichtung ist die Hauptspur- struktur wenigstens abschnittsweise als in Spurrichtung im Wesentlichen punktförmige Oberflächenbeschaffenheit ausgebildet.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Mastervorrichtung ist die Nebenspur- struktur wenigstens abschnittsweise als in Spurrichtung homogene Oberflächenbeschaffenheit ausgebildet.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Mastervorrichtung ist die Nebenspur- struktur wenigstens abschnittsweise als in Spurrichtung im Wesentlichen punktförmige Oberflächenbeschaffenheit ausgebildet.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Mastervorrichtung weist die Neben- spurstruktur eine Oberflächenbeschaffenheit auf, die eine optisch erfassbare Oberflächenbeschaffenheit einer Nebenspurstruktur des Aufzeichnungsmediums derart variiert, dass auf dem Aufzeichnungsmedium eine zweite Hilfsinfor- mation abgebildet wird.
Die optisch erfassbaren Eigenschaften können den Bits eines Leitungscodes, beispielsweise des Biphase-Mark-Code, zugeordnet sein. Hierbei repräsentiert zum Beispiel eine vorangegangene erfassbare Eigenschaft eine logische „1" und eine Unterbrechung eine logische „0" des Leitungscodes. Dabei wird eine logische „0" des digitalen Codes für die Hilfsinformation entweder einer „00" oder einer „11" des Biphase-Mark-Codes und eine logische „1" des digitalen Codes für die Hilfsinformation entweder einer „01" oder einer „10" des Biphase-Mark- Codes so zugeordnet, das nicht mehr als zwei aufeinanderfolgende Nullen oder Einsen im Biphase-Mark-Code auftreten. In einer bevorzugten Ausführungsform der Mastervorrichtung wird die Hauptspurstruktur ohne Spurmodulation ausgebildet.
Unter Spurmodulation ist im Sinne der Erfindung eine Veränderung der Spurbreite senkrecht zur Spurrichtung zu verstehen und/oder eine Veränderung der Spurmitte um einen geometrischen Mittelwert. Dabei kann die Spurbreite um einen festen Wert und/oder um einen variablen Wert variiert werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Mastervorrichtung wird die Hauptspurstruktur mit Spurmodulation ausgebildet.
Mastervorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spurmodulation eine radiale, im Wesentlichen sinusförmige Spurmodulation ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Mastervorrichtung ist die Spurmodulation eine monofrequente Spurmodulation.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Mastervorrichtung ist die Spurmodulation eine Spurbreitenmodulation.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Mastervorrichtung stellt die Spurmodulation eine weitere Hilfsinformation dar.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Mastervorrichtung ist die Nebenspurstruktur im Wesentlichen im gleichbleibenden radialen Abstand zur geometrischen Mitte der Hauptspurstruktur angeordnet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung einer Mastervorrichtung, weist zumindest eine erste optische Einrichtung zur Aufzeichnung einer Hauptspurstruktur mittels eines ersten Lichtstrahls auf einem Grundträger, einen elekt- rooptischen Strahldeflektor, der von dem ersten Lichtstrahl durchlaufen wird, und/oder eine zweite optische Einrichtung zur Aufzeichnung einer Nebenspurst ruktur mittels eines zweiten Lichtstrahls auf dem Grundträger auf. Erfindungsgemäß durchläuft der zweite Lichtstrahl einen zweiten elektrooptischen Strahl- deflektor, der einen im Wesentlichen gleichen radialen Abstand zwischen der Mitte der Hauptspurstruktur und der Nebenspurstruktur mittels eines zugeführten Steuersignals einstellt, und ein Nebenspurstrukturgenerator steuert den zweiten Lichtstrahls wenigstens in Abhängigkeit einer ersten und/oder zweiten Hilfsin- formation an. Zum Ausgleich eventueller Unebenheiten einer Mastervorrichtung durchlaufen beide Lichtstrahlen eine Regeleinheit, welche dieser Lichtstrahlen zur Erzielung eines gleichförmigen Lichtflecks auf dem Grundträger fokussiert.
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung einer Mastervorrichtung wird ein erster Lichtstrahl zur Aufzeichnung einer Hauptstrukturspur ohne Einrichtungen zur Lenkung des Strahls auf den Grundträger gerichtet. Vor Auftreffen auf diesen Grundträger durchläuft dieser erste Lichtstrahl wie zuvor diese fokussierende Regeleinheit zum Ausgleich etwaiger Unebenheiten dieser Mastervorrichtung. Ein zweiter Lichtstrahl durchläuft, wie zuvor beschrieben, einen elektrooptischen Strahldeflektor und wird mit nachfolgenden Strahllenkungseinrichtungen mit diesem ersten Lichtstrahl vor dieser fokussierenden Regeleinheit zusammengebracht. Somit kann auf einen elektrooptischem Strahldeflektor und eine Strahllenkungseinrichtung für diesen ersten Lichtstrahl verzichtet werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung wird mittels des elektrooptischen Strahldeflektors eine Spurweitenmodulation des ersten Licht- Strahls durchführt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung wird die Energie des Lichtstahls zur Erzeugung der für die Nebenspur benötigten Struktur variiert, wodurch eine Variation der Höhe und/oder Tiefe und/oder Breite der Strukturen erreicht wird. Eine Variation der Energie des Lichtstrahls wird bei- spielsweise erreicht, indem der Lichtstrahl mit einem geeignetem Wechselsignal, das einer konstanten Leistung überlagert ist, betrieben wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung wird mittels einer Bildverarbeitungseinheit die Position der Laserbrennpunkte auf dem Mas- ter berechnet und die Positionsinformation mindestens einem optischen Deflek- tor zugeführt.
In einer weitern bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung wird der auf dem Master eingestellte Laserfokus beider Strahlen auf eine erste Messkamera abgebildet. Die daraus abgeleiteten Bildinformationen werden mindestens einem Steuerrechner und/oder mindestens einer Bildverarbeitungseinheit zugeführt. Dadurch kann die Position der Laserbrennpunkte auf dem Master berechnet und/oder eingestellt und/oder nachjustiert werden. Im Wesentlichen wird dadurch ein Maß für den Abstand des Nebenstrahls zum Hauptstrahl ermittelt das zur Ansteuerung eines optischen Deflektors und/oder eines Steuerrechners verwendet wird. Der ermittelte Ist-Wert des Abstandes wird mit einem Soll-Wert verglichen und im Bedarfsfall exakt in-line nachgeregelt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung werden zwei Messkameras verwendet auf die der auf den Master eingestellte Laserfokus beider Strahlen abgebildet wird. Dadurch werden die für den Steuerrechner und die Bildverarbeitungseinheit benötigten Bildinformationen unabhängig voneinander ermittelt und mindestens einem Steuerrechner sowie mindestens einer Bildverarbeitungseinheit getrennt zugeführt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung wird der erste Lichtstrahl mittels eines Hauptspurgenerators angesteuert. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung gibt der Hauptspurgenerator zur Ansteuerung des ersten Lichtstrahls ein Gleichsignal und ein Wechselsignal aus.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung gibt der Haupt- spurgenerator zur Ansteuerung des elektrooptischen Strahldeflektors ein Analogsignal aus.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung wird der zweite Lichtstrahl mittels eines Nebenspurgenerators angesteuert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung gibt der Neben- spurgenerators zur Ansteuerung des zweiten Lichtstrahls ein Gleichsignal und ein Wechselsignal aus.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung gibt der Nebenspurgenerators zur Ansteuerung des zweiten elektrooptischen Strahldeflektors ein Gleichspannungs- und/oder Wechselspannungssignal aus.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist das dem zweiten Strahldeflektor zugeführte Steuersignal ein Spannungssignal mit Gleichanteil.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung wird das von dem Hauptspurgenerator zur Ansteuerung des elektrooptischen Strahldeflektors ausgegebene Analogsignal dem elektrooptischen Strahldeflektor zugeführt.
Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium wird durch ein Herstellungsverfahren bzw. durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Aufzeichnungsmediums unter Verwendung einer der oben beschriebenen Mastervorrichtungen erhalten. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Mastervorrichtung weist wenigstens einen der folgenden Schritte auf: Belichten eines Grundträgers mit einer Hauptspurstruktur mittels eines ersten Lichtstrahls, wobei die Oberfläche des Grundträgers mit einem Photolack versehen ist, Belichten des Grundträgers mit einer Nebenspurstruktur mittels eines zweiten Lichtstrahls, Entwickeln des belichteten Photolacks, Entfernen des belichteten oder nicht belichteten Photolacks von dem Grundträger, Aufbringen einer ersten metallischen Schicht auf den Grundträger, und/oder Aufbringen einer zweiten metallischen Schicht auf den Grundträger.
Ausführungsbeispiele
Weitere Vorteile und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den beiliegenden Zeichnungen. Darin zeigen:
Fig. 1 zwei Beispiele für die Anordnung von Hauptspur- und Nebenspurstruktur auf der Mastervorrichtung,
Fig. 2 zwei weitere Beispiele für die Anordnung von Hauptspur- und Nebenspurstruktur,
Figs. 3-16 weitere Beispiele für die Anordnung von Hauptspur- und Nebenspurstruktur,
Fig. 17 vier Beispiele für die Ausbildung der Hauptspurstruktur,
Fig. 18 eine schematische Darstellung der Anordnung der Hauptspur- und Nebenspurstruktur und ein Spurstrukturprofi!,
Fig. 19 Beispiele für mögliche Strukturprofile der Nebenspurstruktur Fig. 20 eine schematische Darstellung der Vorrichtung zur Herstellung einer Mastervorrichtung.
Fig. 21 eine schematische Darstellung einer weiteren Vorrichtung zur Herstellung einer Mastervorrichtung mit geradlinig geführtem erstem Lichtstrahl als kostengünstigere Variante der Vorrichtung aus Fig. 20
Fig.22 eine Darstellung der Anordnung der zentralen Photodioden A, B, C, D sowie der Photodioden der Nebenstrahlen E, F bzw. G, H eines herkömmlichen Lesegeräts/Detektors.
In Fig. 1 sind zwei Beispiele für die Anordnung von Hauptspurstruktur 1 und Ne- benspurstruktur 2 auf der Mastervorrichtung gezeigt. In Fig. 1a) ist die Hauptspurstruktur 1 als im Wesentlichen in Spurrichtung homogene Oberflächenbeschaffenheit ausgebildet. Die Nebenspurstruktur 2 ist ebenfalls als eine im Wesentlichen in Spurrichtung homogene Oberflächenbeschaffenheit ausgebildet und auf einer Seite der Hauptspurstruktur 1 angeordnet, wobei die Nebenspur- struktur 2 Unterbrechungen aufweist. Die Nebenspurstruktur 2 kann auch auf der gegenüberliegenden Seite der Hauptspurstruktur 1 angeordnet sein.
Die in Fig. 1b) dargestellte Nebenspurstruktur 2 entspricht im Wesentlichen der in Nebenspurstruktur 2 in Fig. 1a), wobei die Unterbrechungen in der Nebenspurstruktur 2 in Spurrichtung größer sind als die im Wesentlichen in Spurrich- tung homogene Oberflächenbeschaffenheit der Nebenspurstruktur 2.
Die Hauptspurstruktur 1 korrespondiert mit der Hauptspur auf einem optischen Aufzeichnungsmedium, und die Nebenspurstruktur 2 korrespondiert mit der Nebenspur bzw. Pilotspur auf einem optischen Aufzeichnungsmedium. Die Abstände zwischen den Hauptspurstrukturen 1 werden bevorzugt im Wesentlichen konstant gewählt, um die Positionierung des Schreib- und Lesekopfes über einem optischen Aufzeichnungsmedium zu vereinfachen. Die Nebenspurstruktur 2 ist ferner im Wesentlichen im gleichen Abstand zur Mitte der Hauptspurstruktur 1 angeordnet. Besonders bevorzugt wird der Abstand zwischen den Hauptstrukturen 1 , sowie zwischen Hauptspurstruktur 1 und Nebenspurstruktur 2 minimal gewählt, um die Informationsdichte auf dem resul- tierenden Aufzeichnungsmedium zu maximieren.
Die Fig. 2a) und 2b) entsprechen im Wesentlichen den Fig. 1a) und 1b) wobei die Nebenspurstruktur 2 symmetrisch auf beiden Seiten der Hauptspurstruktur 1 angeordnet ist. In Fig. 2a) ist ferner die Nebenspurstruktur 2 abschnittsweise abwechselnd auf der jeweils gegenüberliegenden Seite der Hauptspurstruktur 1 angeordnet.
Die Anordnung der Nebenspurstruktur 2 auf abwechselnd gegenüberliegenden Seiten der Hauptspurstruktur 1 , ist insofern vorteilhaft, als insbesondere bei im Wesentlichen gleich verteilten Anzahlen von Nebenspurstrukturen 2 auf beiden Seiten der Hauptspurstruktur 1 ein gleichstromfreies Spurfolgesignal aus der optischen Erfassung der Nebenspur auf dem Aufzeichnungsmedium gewonnen werden kann.
In Fig. 3 ist die Nebenspurstruktur 3 als eine im Wesentlichen in Spurrichtung angeordnete, im Wesentlichen punktförmige Oberflächenbeschaffenheit ausgebildet und auf einer Seite der Hauptspurstruktur 1 angeordnet.
Die Fig. 4 zeigt die Nebenspurstruktur 3, die symmetrisch auf beiden Seiten der Hauptspurstruktur 1 angeordnet ist.
In den Figs. 5 - 8 ist die Hauptspurstruktur 4 als im Wesentlichen in Spurrichtung homogene Oberflächenbeschaffenheit mit Unterbrechungen ausgebildet. Die Nebenspurstrukturen 2, 3 können dabei als im Wesentlichen in Spurrichtung homogene Oberflächenbeschaffenheit (Figs. 5 und 6) oder als im Wesentlichen punktförmige Oberflächenbeschaffenheit (Figs. 7 und 8) ausgebildet sein. In den Fig. 5 und 7 sind die Nebenspurstrukturen 2, 3 auf einer Seite der Hauptspurstruktur 4 angeordnet. In den Fig. 6 und 8 sind die Nebenspurstrukturen 2, 3 symmetrisch auf beiden Seiten der Hauptspurstruktur 4 angeordnet.
Die Unterbrechungen in der Hauptspurstruktur 4 können regelmäßig oder unre- gelmäßig sein, bzw. periodische Muster aufweisen. Durch die Unterbrechungen in der Hauptspurstruktur 4 ist es mögliche Hilfsinformationen in die Hauptspurstruktur zu integrieren und somit die Informationsdichte auf dem Aufzeichnungsmedium weiter zu erhöhen.
Die Figs. 9 und 10 entsprechen im Wesentlichen den Figs. 1 und 2, wobei die Hauptspurstruktur 5 als eine im Wesentlichen in Spurrichtung homogene Oberflächenbeschaffenheit, die monofrequent moduliert ist, ausgebildet ist.
Die Figs. 11 und 12 entsprechen im Wesentlichen den Figs. 9 und 10, wobei die Hauptspurstruktur 6 als eine im Wesentlichen in Spurrichtung homogene Oberflächenbeschaffenheit, die monofrequent moduliert ist, ausgebildet ist, wobei die Hauptspurstruktur 6 Unterbrechungen aufweist.
Die Figs. 13 - 16 entsprechen im Wesentlichen den Figs. 9 - 12, mit dem Unterschied, dass die Nebenspurstruktur 3 als eine im Wesentlichen in Spurrichtung angeordnete, im Wesentlichen punktförmige Oberflächenbeschaffenheit ausgebildet ist.
Fig. 17 zeigt nochmals vier verschiedene mögliche Ausführungsbeispiele für die Form der Hauptspurstrukturen 1 , 4, 5 und 7.
Fig. 18 stellt eine schematische Darstellung der Anordnung der Hauptspur- und Nebenspurstruktur als Draufsicht (Fig. 18a) sowie einen Querschnitt der Spurstruktur (Fig. 18b) der Mastervorrichtung dar. Die Hauptspurstruktur 1 hat vorzugsweise eine Breite W von 200 - 800 nm, weiter vorzugsweise von 400 - 600 nm, noch weiter vorzugsweise 550 nm. Die effektive Tiefe TH der Hauptspurstruktur liegt vorzugsweise zwischen 80 und 130 nm, weiter vorzugsweise zwischen 90 und 120 nm, noch weiter vorzugsweise bei 105 nm. Der Abstand TP zwischen benachbarten Hauptspurstrukturen 1 beträgt vorzugsweise 1000 - 2000 nm, weiter vorzugsweise 1600 nm. Ferner weist die Hauptspurstruktur 1 einen Flankenwinkel zwischen einer Normalen zu der im Wesentlichen ebenen Oberfläche der Mastervorrichtung und der Flanke der Hauptspurstruktur 1 von vorzugsweise 30 - 50°, weiter vorzugsweise 40° auf.
Die Nebenspurstruktur 2 hat vorzugsweise eine Breite Wn von 100 - 400 nm, weiter vorzugsweise von 200 - 300 nm, noch weiter vorzugsweise 250 nm. Die effektive Tiefe TN der Nebenspurstruktur liegt vorzugsweise zwischen 25 und 75 nm, weiter vorzugsweise zwischen 40 und 60 nm, noch weiter vorzugsweise bei 50 nm. Der Abstand S zwischen Hauptspurstruktur 1 und Nebenspurstruktur 2 beträgt vorzugsweise 350 - 600 nm, weiter vorzugsweise von 450 - 550 nm, noch weiter vorzugsweise 500 nm.
Ferner liegt die Länge L der Nebenspurstruktur 2 in Spurrichtung vorzugsweise zwischen 10 und 60 μm.
Der radiale Abstand S (bevorzugt ca. 400-600 nm) der Hauptspurstruktur 1 und der Nebenspurstruktur 2 wird bevorzugt so gewählt, dass weder eine erhebliche Überlappung mit der Spur noch ein störendes Übersprechen durch die benachbarten Spuren entsteht. Die Länge der Pilotmarkierungen d.h. der innerhalb der Nebenspurstruktur angebrachten Vertiefungen ist variabel und entspricht annähernd der Hälfte der Wellenlänge, die zu der üblichen Spurschwingungsfrequenz in Höhe von 22,05 kHz gehört. Bei einer Lineargeschwindigkeit der Abtasteinrichtung gegenüber des Aufzeichnungsmediums in Höhe von ca. 1 ,2 m/s ergibt sich eine bevorzugte mittlere Länge L der Pilotmarkierungen von 54,4/2 μm = 27 μm. Der übliche Frequenzhub von ± IkHz der modulierten Spurschwingungsfre- quenz wird durch geeignete Längenveränderung (±ΔL = 1 ,22 μm) der Pilotmarkierungen realisiert.
Ferner weist die Nebenspurstruktur 2 einen Flankenwinkel zwischen einer Normalen zu der im Wesentlichen ebenen Oberfläche der Mastervorrichtung und der im Wesentlichen parallel zur Spurrichtung verlaufenden Flanke der Nebenspurstruktur von vorzugsweise 10 - 40°, weiter vorzugsweise 25° auf.
Wie in Fig. 18 dargestellt, kann die Nebenspurstruktur auch nur einseitig der Hauptspurstruktur ausgebildet sein.
Fig. 19 stellt eine schematische Darstellung der Nebenspurstruktur 2 als Drauf- sieht (Fig. 19a) sowie vier Beispiele eines Längsschnitt der Spurstruktur der Mastervorrichtung (Strukturprofile Fig. 19b, 19c, 19d, 19e) dar.
Fig. 19b zeigt einen Ausschnitt eines Strukturprofils einer Nebenspurstruktur 2 in der drei Pilotmarkierungen d.h. Vertiefungen eingebracht sind. Die die Vertiefung im Wesentlichen in Spurrichtung begrenzenden Flanken 8 stehen senkrecht zu der im Wesentlichen ebenen Oberfläche der Mastervorrichtung. Der von diesen Pilotmarkierungen bei der Abtastung der Nebenspur reflektierte Lichtstrahl erzeugt in den Nebenspur Photodioden E, F bzw. G, H eine im Wesentlichen rechteckförmige Ausgangsspannung die beispielsweise zur Spurführung weiter verarbeitet wird. Nachteilig bei im Wesentlichen rechteckförmigen Signalen ist die, im Vergleich zu sinusförmigen Signalen, erhöhte Anzahl an Oberschwingungen wodurch sich die (frequenzabhängige) Bandbreite des Signals erhöht.
Fig. 19c zeigt einen Ausschnitt eines Strukturprofils einer Nebenspurstruktur in der drei Pilotmarkierungen d.h. Vertiefungen eingebracht sind. Die die Vertiefung im Wesentlichen in Spurrichtung begrenzenden geradlinig verlaufenden Flanken 8 schließen mit einer Normalen zu der im Wesentlichen ebenen Oberfläche der Mastervorrichtung einen Flankenwinkel vorzugsweise zwischen 10°-40°, weiter vorzugsweise zwischen 20°-30° ein. Abgeschrägte Flanken bieten bei der De- tektion beispielsweise den Vorteil, dass die Ausgangssignale der Nebenspur Photodioden E, F bzw. G1 H ebenfalls flachere Signalflanken aufweisen, wodurch (im Vergleich zu rechteckförmigen Ausgangssignalen mit steilen Signal- flanken) weniger Oberschwingungen entstehen was eine geringere Bandbreite des Signals zur Folge hat.
Fig. 19d zeigt einen Ausschnitt eines Strukturprofils einer Nebenspurstruktur in der drei Pilotmarkierungen d.h. Vertiefungen eingebracht sind. Die die Vertiefung im Wesentlichen in Spurrichtung begrenzenden Flanken 8 verlaufen dabei nicht geradlinig sondern sind wie dargestellt konkav. In einer alternativen Ausgestaltung können die Flanken aber auch konvex ausgestaltet sein.
Fig. 19e zeigt einen Ausschnitt eines Strukturprofils einer Nebenspurstruktur in der drei Pilotmarkierungen d.h. Vertiefungen eingebracht sind. Die die Vertiefung im Wesentlichen in Spurrichtung begrenzenden Flanken 8 verbinden dabei stetig ein erstes Oberflächenelement 5 der Mastervorrichtung mit einem zweiten Oberflächenelement 6 der Mastervorrichtung. Bei geeigneter Ausgestaltung der Flanken werden in den Nebenspur Photodioden E, F bzw. G, H im Wesentlichen sinusförmige Ausgangssignale erzeugt, welche in möglichst oberschwingungsfreie Spurführungssignale umgesetzt werden. Dadurch wird die für das Signal benötigte Bandbreite weitestgehend minimiert.
In Fig. 20 ist ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung der Hauptspurstruktur 1 und der Nebenspurstruktur 2 auf der Mastervorrichtung 16 dargestellt. Eine erste monochromatische Lichtquelle 11, die beispielsweise einen Laser aufweist, erzeugt einen ersten Lichtstrahl mit einer ersten Wellenlänge, die ungefähr der Breite der Hauptspurstruktur 1 entspricht. Mit Hilfe eines Hauptspurgenerators 18 kann die Intensität des ersten Lichtstrahls so eingestellt werden, dass ein auf der Oberfläche der Mastervorrichtung 16 vorgesehener Photolack zur Erzeugung der vorbestimmten Geometrie der Hauptspurstruktur 1 geeignet belichtet wird. Der Hauptspurgenerator 18 kann auch durch direkte digitale Laseransteuerung Pitstrukturen, d.h. im Wesentlichen punktförmige Oberflächenveränderungen erzeugen und kann ein Analogsignal zur Erzeugung einer Spurwobbelung mit dem elektrooptischen Strahldeflektor 13 liefern.
Die Dicke des Photolacks entspricht vorzugsweise der Tiefe der zu erzeugenden Hauptspurstruktur 1. Die erforderliche Strahlgeometrie wird mittels eines Strahlformers 13 und einer beweglichen Objektiv-Linse in der Weise erzeugt, dass die Breite des Lichtflecks des ersten Lichtstrahls auf der Oberfläche der Mastervorrichtung 16 ungefähr der Breite der Hauptspurstruktur 1 angepasst ist.
Während des Belichtungsvorgangs wird die Mastervorrichtung geeignet parallel zur Fokusebene des ersten Lichtstrahls bewegt, so dass der Lichtfleck auf dem Photolack die gewünschte spiralförmige oder konzentrisch kreisförmige Hauptspurstruktur 1 beschreibt. Um eventuelle Unebenheiten der Mastervorrichtung 16 zu berücksichtigen wird die bewegliche Objektiv-Linse 15 mittels der Fokus- Steuereinheit fortlaufend zur Erzielung eines gleichförmigen Lichtflecks nachgeregelt.
Eine zweite monochromatische Lichtquelle 12, die ebenfalls einen Laser aufweisen kann, erzeugt einen zweiten Lichtstrahl mit einer zweiten Wellenlänge, die ungefähr der Breite der Nebenspurstruktur 2 entspricht. Der zweite Lichtstrahl 12 kann mit Hilfe eines Nebenspurstrukturformatierers 19 in der Intensität so variiert werden, dass der Photolack auf der Oberfläche der Mastervorrichtung 16 zur Erzeugung der vorbestimmten Geometrie der Nebenspurstruktur 2 geeignet belichtet wird. Durch An- und Ausschalten des Lasers mit einem Wechselsignal von dem Nebenspurstrukturformatierer 19 werden Hilfsinformationen in die Ne- benspurstruktur 2 eingebracht.
Dabei kann die Tiefe der Nebenspurstruktur 2 gegenüber der Tiefe der Hauptspurstruktur 1 verringert werden, indem die Lichtintensität des zweiten Licht- strahls 12 gegenüber der Lichtintensität des ersten Lichtstrahls 11 geringer gewählt wird.
Die Tiefe und/oder Breite der Nebenspur kann auch fortlaufend verändert werden sodass sich ein Höhenprofil wie beispielsweise in Fig. 19e dargestellt. Dazu kann der Laser von dem Nebenspurstrukturformatierer 19 mit einem geeigneten Wechselsignal, das einer konstanten Leistung überlagert ist, angesteuert werden.
Mittels Strahldeflektor 14 und der Abbildungsoptik 15 wird der Lichtfleck des zweiten Lichtstrahls 12 auf der Oberfläche der Mastervorrichtung 16 erzeugt, der in seinem Durchmesser ungefähr der Breite der Nebenspurstruktur 2 entspricht. Wird der Strahldeflektor 14 zusätzlich mit einem Wechselsignal angesteuert, können zwei Nebenspurstrukturen 2 symmetrisch zur Hauptspurstruktur 1 geschrieben werden.
Eine Spiegeleinheit ermöglicht eine zentrierte Überlagerung der Lichtstrahlen 11 und 12. Der radiale Abstand der Lichtflecken des zweiten Lichtstrahls 12 vom
Lichtfleck des ersten Lichtstrahls 11 auf der Oberfläche der Mastervorrichtung entspricht dem radialen Abstand der Symmetrielinien der Nebenspurstruktur 2 von der Symmetrielinie der Hauptspurstruktur 1. Dieser Abstand kann durch
Setzen eines Gleichspannungs-Offsets an den elektrooptischen Strahldeflektor 14 eingestellt werden.
Ferner weist die Vorrichtung zur Erzeugung der Hauptspurstruktur 1 und der Nebenspurstruktur 2 auf der Mastervorrichtung 16 noch einen Steuerrechner 20 auf, der die den Hauptspurstrukturformatierer 18, den Nebenspurstrukturformatierer 19 und mindestens einen Drehteller 17 auf dem die Mastervorrichtung 16 aufliegt, ansteuert. Fig. 21 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung der Hauptspurstruktur 1 und der Nebenspurstruktur 2 auf der Mastervorrichtung 16. Zwei monochromatische Lichtquellen 11 und 12 erzeugen je einen Lichtstrahl, welche mit Hilfe einer Strahlführungseinrichtung, beispielsweise einen Spiegel und eine Strahlsammeieinrichtung aufweisend, durch eine Optik 15 in Richtung der Oberfläche der Mastervorrichtung gelenkt werden.
Fig. 22 stellt eine Anordnung der zentralen Photodioden A, B, C, D sowie der Photodioden E, F bzw. G, H für die Nebenspuren dar, wie sie bei einem handelsüblichen Lesegerät vorgefunden werden können. Die Anordnung der Pho- todioden ist symmetrisch zur Mittellinie M. Der enthaltene Pfeil zeigt die Verlaufsrichtung der Spuren an. Die mathematische Verknüpfung der Nebenspur- dioden durch die Steuerung des Detektors oder des Brenngeräts gestattet die Ausbildung der Nebenspurstruktur auch nur auf einer Seite der Hauptstrukturspur.
Fig. 23 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung der Hauptspurstruktur 1 und der Nebenspurstruktur 2 auf der Mastervorrichtung. Als Ergänzung zu der ansonsten identischen Vorrichtung aus Fig.20 wird der auf dem Master eingestellte Laserfokus beider Lichtstrahlen durch Auskopplung aus dem vorhandenen Strahlengang auf eine erste Messkamera und eine zweite Messkamera abgebildet. Die daraus abgeleiteten Bildinformationen der zweiten Messkamera werden dem Steuerrechner 20 zugeführt, und der Bildverarbeitungseinheit 30 zugeführt. In der Bildverarbeitungseinheit 30 wird die Position der Laserbrennpunkte auf dem Master berechnet. Damit ist ein Maß für den Abstand ermittelt, das zur Ansteuerung des elektrooptischen Deflektors 14 ver- wendet wird. Es wird dadurch möglich den Abstand der Nebenspur zur Hauptspur in-line zu kontrollieren und fortlaufend im Bedarfsfall nachzuregeln.
Fig. 24 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung der Hauptspurstruktur 1 und der Nebenspurstruktur 2 auf der Mastervorrichtung. Im Vergleich zu der Vorrichtung aus Fig. 23 wird lediglich eine Messkamera ver- wendet, deren Bildinformationen sowohl dem Steuerrechner 20 als auch der Bildverarbeitungseinheit 30 zur weiteren Verarbeitung zugeführt werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Mastervorrichtung, verwendbar im Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmediums, wobei auf der Mastervorrichtung eine im Wesentlichen spiralförmig oder konzentrisch verlaufenden Hauptspurstruktur und wenigstens eine im Wesentlichen spiralförmig oder kon- zentrisch verlaufenden Nebenspurstruktur ausgebildet ist, wobei die Nebenspurstruktur wenigstens auf einer Seite der Hauptspurstruktur angeordnet ist, und die Nebenspurstruktur Unterbrechungen aufweist, die eine optische erfassbare Oberflächenbeschaffenheit des Aufzeichnungsmediums derart variieren, dass auf dem Aufzeichnungsmedium wenigstens eine erste Hilfsinformation abgebildet wird.
2. Mastervorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Aufzeichnungsmedium ein vorgegebenes Oberflächenniveau aufweist und die optisch erfassbare Eigenschaft eine im Wesentlichen in Spurrichtung angeordnete Abweichung von dem Oberflächenniveau zwischen zwei Unterbrechungen ist.
3. Mastervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die bei dem Aufzeichnungsmedium optisch erfassbare Eigenschaft eine im Wesentlichen in Spurrichtung angeordnete im We- sentlichen punktförmige Abweichung von dem Oberflächenniveau zwischen zwei Unterbrechungen ist.
4. Mastervorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung von dem Oberflächenniveau eine Vertiefung ist.
5. Mastervorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung von dem Oberflächenniveau eine Erhöhung ist.
6. Mastervorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptspurstruktur wenigstens abschnittsweise insbesondere aber durchgehend in Spurrichtung als im Wesentlichen homogene Oberflächenbeschaffenheit ausgebildet ist.
7. Mastervorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptspurstruktur Unterbrechungen aufweist.
8. Mastervorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenspurstruktur eine Oberflächenbeschaffenheit aufweist, die eine optisch erfassbare O- berflächenbeschaffenheit einer Nebenspurstruktur des Aufzeichnungsmediums derart variiert, dass auf dem Aufzeichnungsmedium eine zweite Hilfsinformation abgebildet wird.
9. Mastervorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptspurstruktur ohne Spurmodulation ausgebildet wird.
10. Mastervorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptspurstruktur mit
Spurmodulation ausgebildet wird.
11. Mastervorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spurmodulation eine radiale, im Wesentlichen sinusförmige Spurmodulation ist.
12. Mastervorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spurmodulation eine monofrequente Spurmodulation ist.
13. Mastervorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spurmodulation eine Spurbreitenmodulation ist.
14. Mastervorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spurmodulation eine weitere Hilfsinformation darstellt.
15. Mastervorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenspurstruktur im
Wesentlichen im gleichbleibenden radialen Abstand zur geometrischen Mitte der Hauptspurstruktur angeordnet ist.
16. Mastervorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenspurstruktur nur auf einer Seite der Hauptspurstruktur angeordnet ist.
17. Mastervorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenspurstruktur eine variable Höhe und/oder Tiefe aufweist.
18. Aufzeichnungsmedium erhalten durch ein Herstellungsverfahren unter Verwendung einer Mastervorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 16.
19. Vorrichtung zur Herstellung einer Mastervorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 1 - 16, mit einer ersten optischen Einrichtung zur Aufzeichnung einer Hauptspurstruktur mittels eines ersten Lichtstrahls auf einem Grundträger, einen elektrooptischen Strahldeflektor (3) der von dem ersten Lichtstrahl (1) durchlaufen wird, und einer zweiten optischen Einrichtung zur Aufzeichnung einer Nebenspurstruktur mittels eines zweiten Lichtstrahls (2) auf dem Grund- träger, wobei der zweite Lichtstrahl (2) einen zweiten elektrooptischen Strahi- deflektor (4) durchläuft, der einen im Wesentlichen gleichen radialen
Abstand zwischen der Mitte der Hauptspurstruktur und der Nebenspurstruktur mittels eines zugeführten Steuersignals einstellt, und ein Nebenspurstrukturgenerator (9), den zweiten Lichtstrahls (2) wenigstens in Abhängigkeit einer ersten und/oder zweiten Hilfsinfor- mation ansteuert. - mindestens einer Messkamera auf die der auf dem Master eingestellte Laserfokus beider monochromatischer Lichtstrahlen abgebildet wird.
- mindestens eine Bildverarbeitungseinheit die im Wesentlichen aus den Bildinformationen mindestens einer Messkamera die
Position des Laserfokus der Haupt- und Nebenstrahlen auf dem Master berechnet.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des elektrooptischen Strahldeflektors (3) eine Spurweitenmodula- tion des ersten Lichtstrahls (1) durchführt wird.
2 I .Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Lichtstrahl (1) mittels eines Hauptspurgenerators (8) angesteuert wird.
22. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 18 - 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptspurgenerator (8) zur Ansteuerung des ersten Lichtstrahls (1) ein Gleichsignal und ein Wechselsignal ausgibt.
23. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 18 - 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptspurgenerator (8) zur Ansteuerung des elektrooptischen Strahldeflektors (3) ein Analogsignal ausgibt.
24. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 18 - 22, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Lichtstrahl (2) mittels eines Neben- spurgenerators (9) angesteuert wird.
25. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 18 - 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Nebenspurgenerators (9) zur Ansteuerung des zweiten Lichtstrahls (2) ein Gleichsignal und ein Wechselsignal ausgibt.
26. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 18 - 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Nebenspurgenerators (9) zur Ansteuerung des zweiten elektrooptischen Strahldeflektor (4) ein Gleichspannuπgs- und/oder Wechselspannungssignal ausgibt.
27. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 18 - 25, dadurch gekennzeichnet, dass das dem zweiten Strahldeflektor (4) zugeführte Steuersignal ein Spannungssignal mit Gleichanteil ist.
28. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 18 - 26, dadurch gekennzeichnet, dass das von dem Hauptspurgenerator (8) zur Ansteuerung des elektrooptischen Strahldeflektors (3) ausgegebene A- nalogsignal dem elektrooptischen Strahldeflektor (4) zugeführt wird.
29. Vorrichtung zur Herstellung eines Aufzeichnungsmediums unter Verwendung einer Mastervorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 16.
30. Verfahren zur Herstellung einer Mastervorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 16 mit den Schritten:
Belichten eines Grundträgers mit einer Hauptspurstruktur mittels eines ersten Lichtstrahls (1), wobei die Oberfläche des Grundträgers mit einem Photolack versehen ist,
Belichten des Grundträgers mit einer Nebenspurstruktur mittels eines zweiten Lichtstrahls (2), Entwickeln des belichteten Photolacks,
Entfernen des nicht belichteten Photolacks von dem Grundträger,
Aufbringen einer ersten metallischen Schicht auf den Grundträger, und
Aufbringen einer zweiten metallischen Schicht auf den Grundträger.
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